阿克賴特，R.

[拼音]：tongxin weixing

[英文]：communications satellite

作為無線電通訊中繼站的人造地球衛星。通訊衛星反射或轉發無線電訊號，實現衛星通訊地球站之間或地球站與航天器之間的通訊。通訊衛星是各類衛星通訊系統或衛星廣播系統的空間部分(見衛星通訊、衛星廣播)。 一顆靜止通訊衛星大約能夠覆蓋地球表面的40％，使覆蓋區內的任何地面、海上、空中的地球站能同時相互通訊。在赤道上空等間隔分佈的 3顆靜止通訊衛星可以實現除兩極部分地區外的全球通訊。衛星通訊具有通訊距離遠、容量大、質量好、可靠性高和靈活機動等優點，已成為現代通訊的重要手段。通訊衛星可以傳輸電話、電報、傳真、資料和圖象，廣泛用於國際、國內或區域通訊、軍用通訊、海事通訊和電視廣播以及航天器的跟蹤和資料中繼等方面。到80年代初期，衛星通訊已承擔三分之二的洲際通訊業務和幾乎全部的洲際電視傳輸。通訊衛星的應用促進了世界範圍的資訊傳輸和交流，開創了全球衛星通訊時代。

通訊衛星是應用最早、用得最廣的人造地球衛星之一。自1958年12月美國發射世界上第一顆試驗通訊衛星“斯科爾”號以來，截至1984年底，世界各國已發射了670多顆通訊衛星，其中地球靜止軌道通訊衛星有179顆。中國於1984年4月8日發射了一顆地球靜止軌道試驗通訊衛星（見中國試驗通訊衛星）。

通訊衛星的專用系統由通訊轉發器和通訊天線組成。它的任務是將接收到的微弱無線電訊號加以放大、變頻，再作功率放大後進行轉發，以實現衛星通訊。為了保證通訊專用系統正常工作，衛星上還設有結構、電源、熱控制、姿態和軌道控制以及無線電測控等保障系統。

分類

通訊衛星按有無通訊轉發器分為無源通訊衛星和有源通訊衛星。無源通訊衛星指僅用來反射無線電訊號的衛星；有源通訊衛星設有通訊轉發器。無源通訊衛星反射的訊號十分微弱，通訊質量不佳，而且要求地面有複雜而龐大的天線、高功率發射機和高靈敏度接收機，因此實用通訊衛星均為有源通訊衛星。通訊衛星按執行軌道分為靜止通訊衛星和非靜止通訊衛星；按服務區域不同可分為國際通訊衛星、區域通訊衛星和國內通訊衛星；還可按用途分為專用通訊衛星和多用途通訊衛星，前者如電視廣播衛星、軍用通訊衛星、海事通訊衛星、跟蹤和資料中繼衛星等，後者如軍民合用的通訊衛星，兼有通訊、氣象和廣播功能的多用途衛星。典型的通訊衛星有下列幾種：

國際通訊衛星

用於國際間商用通訊。這類衛星發展最早，應用也最廣。主要有國際通訊衛星組織的“國際通訊衛星”系列，蘇聯的“閃電”號通訊衛星、“虹”號和“地平線”號等通訊衛星。

軍用通訊衛星

用於軍事通訊，一般分為戰略通訊衛星和戰術通訊衛星。80年代以來，戰略和戰術通訊衛星的區分已不明顯。軍用通訊衛星保密性好，機動性高和抗干擾能力強。美國軍用通訊衛星主要有“國防通訊衛星”、“戰術通訊衛星”、“艦隊通訊衛星”等。蘇聯可用於軍事的通訊衛星有混編在“宇宙”號衛星系列中的通訊衛星、“閃電”號通訊衛星等。

國內或區域通訊衛星

專用於國內或區域通訊的衛星。國內通訊衛星主要有加拿大的“兄弟”號（又稱“阿尼克”）、日本的“通訊衛星”（又稱“櫻花”）、美國的“西聯星”號、“通訊星”號和“衛星通訊”號等通訊衛星。區域通訊衛星有印度尼西亞的“統一”號衛星、歐洲的“歐洲通訊衛星”、阿拉伯國家的“阿拉伯衛星”等。

海事衛星

用於海上和陸地間通訊，兼有為遇難船隻提供救援和導航的任務。海事衛星有美國的“海事衛星”，歐洲空間局的“歐洲海事通訊衛星”。

廣播衛星

向公眾直接轉播電視或聲音廣播，又稱電視直播衛星。廣播衛星尚處於試驗之中，即將進入實用階段。

跟蹤和資料中繼衛星

用於航天器與地球站之間的測控和資料資訊中繼傳輸，是新型的專用通訊衛星，具有對中、低軌道航天器跟蹤、測軌的能力。1983年美國發射了世界上第一顆跟蹤和資料中繼衛星。

效能指標

一顆通訊衛星的通訊能力與整個衛星通訊系統採用的通訊體制和使用方法密切相關（見通訊技術）。在通訊體制和使用方法確定的條件下，決定和表徵通訊衛星通訊能力的主要技術指標有：

發射通道數

即通訊轉發器的發射通道數。一般來說，衛星上轉發器數目越多，總射頻頻寬就越寬，通訊容量也越大，可傳輸更多的電話、電報或電視路數。

等效全向輻射功率

衛星各發射通道向覆蓋區輻射的功率。它等於發射天線的輸入功率與給定方向上天線增益的乘積。一般來說，等效全向輻射功率大，通訊容量也大。

覆蓋區

達到規定的地面功率通量密度的區域。覆蓋區表示可通訊的範圍和距離。當衛星發射功率一定時，覆蓋區越大，地球站接收到的訊號越弱，往往會減少通訊話路數目。

設計壽命

設計所規定的衛星有效工作時間。實際的衛星工作壽命主要取決於衛星姿態控制系統和軌道控制系統的執行機構所攜帶的燃料多少。當燃料耗盡，衛星姿態和軌道位置即失去控制，通訊也被迫中斷。

此外，天線波束指向精度、靜止通訊衛星的位置保持精度也是重要技術指標。

技術特點

與其他人造衛星比較，通訊衛星在技術要求和設計上有一些特點。

軌道

通訊衛星一般採用高軌道，特別是地球靜止衛星軌道，以保證覆蓋範圍大和通訊距離遠，並便於地球站天線跟蹤。處於地球靜止衛星軌道上的通訊衛星相對地球靜止不動，地球站天線跟蹤簡單，並能實現晝夜不間斷通訊，因此現代通訊衛星大多采用這種軌道。地球靜止衛星軌道只有一條，是一種有限的空間資源。由於靜止通訊衛星日益增多，在常用頻段（例如上、下行頻段6／4吉赫）工作的衛星越來越擁擠。在高緯度地區，地球站天線對靜止通訊衛星的仰角太低，訊號傳輸中的大氣衰減嚴重，為了保證通訊質量需要增加衛星對覆蓋區的輻射功率，或提高地球站的接收能力。因此，有的通訊衛星採用大傾角、遠地點達 4萬公里的大橢圓軌道，用於高緯度地區通訊。

控制

為了提高衛星發射功率的利用率，保證覆蓋區內正常通訊，減少功率溢位對相鄰地區的通訊干擾，通訊衛星須有較高的姿態控制精度，保證天線波束始終對準覆蓋區。靜止通訊衛星除要求精確的天線波束指向外，還需要對軌道進行控制，以滿足較高的衛星位置保持精度，這樣可以簡化地球站天線的跟蹤、調整、安裝和維護，衛星之間的間隔也可縮小，在地球靜止衛星軌道上便可以放置更多的衛星。國際電信聯盟制定的《無線電規則》規定實用靜止通訊衛星的位置保持精度優於±0.1°，天線波束指向誤差不超過半功率寬度的10％或0.3°。

轉發器和天線

轉發器是實現訊號轉發的專用裝置，它的關鍵部件是功率放大器。通訊衛星大多采用行波管功率放大器，有的開始使用場效應電晶體固體功率放大器。研製重量輕、體積小、效率高和壽命長的功率放大器是通訊衛星關鍵技術之一。通訊衛星都採用定向天線。全球通訊衛星多采用覆球波束定向天線；國內或區域通訊衛星多采用點波束定向天線或成形波束天線（見飛行器天線）。點波束或成形波束天線的波束寬度一般在幾度以下，對天線反射面的加工工藝和安裝精度要求很高。天線向陽面與背陽面的溫差懸殊，會引起天線變形，增大天線波束指向誤差。因此天線反射面常採用熱變形小的複合材料。

通訊衛星的主要發展趨勢是採用頻率複用技術，引入更高頻段和發展衛星上的資訊處理技術。

參考書目

宮憲一編著，人民郵電出版社譯：《衛星通訊工程》，人民郵電出版社出版，北京，1974。（宮憲一編著，《衛星通伩工學》，丸善株式會社，東京，1969。）